前段时间遇到一个小问题，后来发现这是个挺常见的坑，顺手整理一篇笔记。

简 介： 这篇文章测试了一款金属外壳有源晶振的稳定性，重点考察了工作电压和温度对其频率输出的影响。实验表明，该晶振可在1.5V至7.5V范围内工作，电压变化导致的频率偏移在6.4Hz以内，其中3V-5V区间频率稳定性最佳。温度测试显示，加热时频率上升10Hz，制冷时下降55Hz，且频率恢复过程存在非单调性波动。此外，晶振工作电流和输出信号幅度均与电源电压呈线性关系，等效电阻约为295.3Ω。测试结果为该晶振在精密电路中的应用提供了重要参数依据。 关键词： 有源晶振，工作稳定

金属壳晶振的工作稳定性

• 用频率计FA-2测量的频率中的随机数

01 【有源晶振的稳定性】

一、背景介绍

  这个手边的一个金属壳有源晶振， 下面测量一下它的工作电源范围， 查看一下工作电压对它的频率影响， 以及温度对它的影响。 这为之后评测这款晶振用于精密测量电路中的特性。

二、测量电路

  这是测试的基本电路，很简单， 给电路提供外部可编程电源的工作电压， 它的输出通过端口POut输出振荡信号。 用一分钟制板方法制作的测试电路板， 焊接清洗之后呢进行测试。

三、电压测试

  用可编程电源dh1766给电路提供变化的工作电压， 现在我们看一下它电路的工作电压范围， 当电压为1.5伏的时候，电路依然可以工作。 使用频率计FL2测量输出信号的频率。 频率在2.45兆赫兹， 与晶振的标称值是相符合的， 将工作电压提高到7.5伏， 晶振的工作电流上升到25.3毫安。 晶振工作正常，输出的信号幅度也相应提高了， 也能查看到fa2频率计测量的频率有所上升。 下面我们通过编程测试一下它的工作电压， 从1.5伏到7.5伏过程中，输出频率的变化。

  测量结果显示，当电压从1.5伏增加的过程中， 输出频率也逐步上升， 但上升的速度，不同电压范围不一样。 输出频率在7.5伏的频率值， 比开始1.5伏，频率增加了6.4赫兹， 也能看到在电压小于两伏之前， 频率随着工作电压的升高，频率变化算是快， 工作电压从三伏到5伏之间， 频率变化呈现算是缓慢的趋势。 在这个区间，工作电压升高了两伏， 频率变化大约0.8赫兹。

  绘制晶振工作电流与工作电压之间的关系 也能看到，晶振的工作电流近似与工作电压呈现线性变化。 根据在7.5伏下，它的工作电流25.4毫安， 可以计算出它的等效电阻， 整个晶振的电源对外等效电阻大约为295.3欧姆， 从FA2频率计中还可以读出信号的功率，它的单位是DBM。 将输出功率转换成对应的电压， 可以看到随着工作电源电压增加， 输出信号的幅度也近似与工作电压呈现线性变化。

  接下来使用手边的这个热风枪对晶振进行加热， 同时使用这款制冷剂，对晶振进行加制冷， 查看一下温度对晶振的频率变化特性。

  测量过测量结果显示， 晶体的温度变化对输出频率影响还是十分大的， 在加热的时候，它的频率上升， 最高值增加了10赫兹。 使用制冷剂制冷的时候， 它的频率下降， 频率下降了55赫兹， 另外我们也可以看到， 在温度逐步恢复的过程中， 它的频率变化并不是单调的， 似乎中间有一个略微的过充， 这似乎显示了它内部也具有一定的温度补偿， 但这个补偿的机制使得它的输出频率与温度之间并不是一个单调关系。

 

※ 总 结 ※

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  这篇文章测试了一款金属外壳晶振的稳定性， 它可以在1.5伏到7.5伏之间工作， 电源变化对它的频率影响算是低。 在工作5伏的附近它的输出频率受到电工作电源的影响很小， 使用制冷剂和热风枪对它加热， 可以看到温度对它影响十分大， 相对比较大，温度上升使得它的频率会增加。 晶振的输出信号的幅度与工作电源之间呈线性关系， 它的工作电流与工作电呀也是线性关系。

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■ 相关文献链接:

• [使用频率计FA-2测量的频率中的随机数-

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暂时整理到这里。以上都是个人理解，可能有疏漏，欢迎指正。